Guten Tag, ich verwende einen LED-Treiber (AL8843), um mehrere LED-Strings (LM301h) über ein PWM Signal steuern zu können. Die LED-Treiberschaltung gibt 2A aus. Das funktioniert auch soweit, allerdings wird vor allem die Spule extrem heiß (>80°C)...die Spule ist TMPC1206HP-820MG-D. Für die nächste Platine habe ich mal folgende Spule rausgesucht: SRR1210-330M. Die hat einen geringeren RDC aber aufgrund der geringeren Induktivität wird sich wohl die Frequenz erhöhen, was auch wieder größere Verluste bedeutet. Deshalb bin ich mir nicht sicher, ob die neue Spule das Temperaturverhalten wirklich verbessert. Meine Kenntnisse in der Elektrotechnik sind auch nicht besonders ausgeprägt, weshalb ich hier lieber nochmal um Hilfe suche bevor ich die Schaltung mit der neuen Spule bestelle...Kann mir jemand also sagen, ob sich die SRR1210-330M besser eignet oder auf was ich genau achten sollte bei der Auswahl der Spule? Grüße, Pascal
Angehängte Dateien:
-
al8843_schematic.jpg
56 KB -
al8843_pcb.jpg
58 KB -
LED_schematic.jpg
78 KB
:
Verschoben durch Moderator
Was benutzt du denn für die Diode D3? 'Schottky' ist da ein wenig knapp formuliert.
Wie groß ist denn die Flussspannung der LEDs bei den 170mA? Und hast du die Schaltfrequenz mal gemessen?
C11 C12 C13 auf jeden Fall um 180° drehen. Die GND Verbindung ist zu schlecht.
Wenn man bei der ersten Drossel ins DB guckt, steht da nur was von 100 KHz Testfrequenz, keinerlei Aussage, was darüber passiert. Somit wäre es reine Spekulation, wie sie sich bei 1 MHz verhält. (Wirbelstromverluste) Bei der 2. ist zwar prinzipiell die Testfrequenz gleich, aber ist wird noch Güte Q und Resonanzfrequenz im MHz Bereich angegeben. Damit kann man schon eher arbeiten. Kleine Faustregel: Testmuster mit Originalteilen bzw. im DB oder fürs Evaluationboard empfohlenen Teilen aufbauen. Wenn die funktionieren, dann kann man sparsam werden und mit Billigkram weitere Muster aufbauen. Ansonsten drehst du dich im Kreis.
Gerald B. schrieb: > Wenn man bei der ersten Drossel ins DB guckt, Dann steht da Eisenpulverkern. Aber der Stromripple wird eh klein sein, dann ist das nicht so entscheidend.
Matthias S. schrieb: > Was benutzt du denn für die Diode D3? 'Schottky' ist da ein wenig > knapp > formuliert. Das ist die PMEG3030EP_115. H. H. schrieb: > Wie groß ist denn die Flussspannung der LEDs bei den 170mA? > > Und hast du die Schaltfrequenz mal gemessen? Die Flussspannung sollte bei 2,85V liegen. Schaltfrequenz habe ich noch nicht gemessen das kann ich mal machen. Kann man eventuell unter der Spule ein Thermal Pad mit Vias machen, sodass die Wärme nach hinten weggeleitet wird?
Pascal H. schrieb: > Die Flussspannung sollte bei 2,85V liegen. Also bei sechs in Reihe 17V. Aus 24V gibt das mit der Drossel etwa 0,5App Ripple. Da hat der Kern bei den zu erwarteten 150kHz natürlich ordentlich Verluste. Und deine Stromverteilwiderstände sind erheblich zu klein. > Kann man eventuell unter der Spule ein Thermal Pad mit Vias machen, > sodass die Wärme nach hinten weggeleitet wird? Ganz blöde Idee, man sollte dort gar kein Kupfer haben.
Pascal H. schrieb: > Kann man eventuell unter der Spule ein Thermal Pad mit Vias machen, > sodass die Wärme nach hinten weggeleitet wird? Man kann auch auf die Spule einen BGA-KK kleben. Beies ist aber in etwa so sinnvoll, als wenn man bei einer undichten Wasserleitung einen Gully baut, damit das Wasser abfließen kann.
H. H. schrieb: > Gerald B. schrieb: >> Man kann auch auf die Spule einen BGA-KK kleben. > > Einen nichtmetallischen... Wenn die Spule so wie ein Würfelzucker aus Ferrit aussieht, dann nehmen die Feldlinien den Weg des geringsten Widerstandes und haben am außenliegenden Alu kein Interesse :-)
Gerald B. schrieb: > H. H. schrieb: >> Gerald B. schrieb: >>> Man kann auch auf die Spule einen BGA-KK kleben. >> >> Einen nichtmetallischen... > > Wenn die Spule so wie ein Würfelzucker aus Ferrit aussieht, dann nehmen > die Feldlinien den Weg des geringsten Widerstandes und haben am > außenliegenden Alu kein Interesse :-) Ein Trugschluss.
Pascal H. schrieb: > Kann man eventuell unter der Spule ein Thermal Pad mit Vias machen, > sodass die Wärme nach hinten weggeleitet wird? So habe ich das auch gemacht, alle Lagen Kupfer und viele Vias zur Wärmeableitung. Funktioniert super. Ich benutze geschirmte Vishay (IHLP-Serie), sind bis 5MHz spezifiziert. Der Draht ist rechteckig zur optimalen Platzausnutzung und Wärmeleitung. Beim Strom sollte man nicht geizen. Für 6A Laststrom benutze ich den 13,5A Typ (32A Sättigung).
H. H. schrieb: >> Kann man eventuell unter der Spule ein Thermal Pad mit Vias machen, >> sodass die Wärme nach hinten weggeleitet wird? > > Ganz blöde Idee, man sollte dort gar kein Kupfer haben. Kannst Du dafür auch einen Grund nennen. Beim Eval-Board XR76208 sind alle Lagen Kupfer unter der Drossel, wie ich es auch gemacht habe. https://www.mouser.de/new/maxlinear/exar-xr7620xevb/
Pascal H. schrieb: > Das ist die PMEG3030EP_115 Wenn ich mir das Datenblatt so anschaue, finde ich zwar, das das eine 3A Schottky Diode ist, aber da steht nirgends was von der Recovery Time, die bei 150kHz Schaltfrequenz schon wichtig ist. Wäre das eine Fast Recovery Diode, hätten sie es auch geschrieben. Also neben den Tipps von oben auch mal eine schnelle Diode finden.
Matthias S. schrieb: > Wenn ich mir das Datenblatt so anschaue, finde ich zwar, das das eine 3A > Schottky Diode ist, aber da steht nirgends was von der Recovery Time, Weil es bei Schottkykontakten keine gibt.
Peter D. schrieb: > H. H. schrieb: >>> Kann man eventuell unter der Spule ein Thermal Pad mit Vias machen, >>> sodass die Wärme nach hinten weggeleitet wird? >> >> Ganz blöde Idee, man sollte dort gar kein Kupfer haben. > > Kannst Du dafür auch einen Grund nennen. Beim Eval-Board XR76208 sind > alle Lagen Kupfer unter der Drossel, wie ich es auch gemacht habe. > > https://www.mouser.de/new/maxlinear/exar-xr7620xevb/ Aber wenigstens mit Unterbrechung, so dass die Wirbelströme in Grenzen bleiben.
H. H. schrieb: > Aber wenigstens mit Unterbrechung, so dass die Wirbelströme in Grenzen > bleiben. Ohne Unterbrechung wäre die Drossel kurzgeschlossen. Beide Anschlüsse müssen schon an separate Kühlflächen gehen. Unter dem Kern gibt es kein Magnetfeld und demzufolge auch keine Wirbelströme. Der Magnetkreis ist durch den Kern geschlossen.
H. H. schrieb: > Also bei sechs in Reihe 17V. Aus 24V gibt das mit der Drossel etwa > 0,5App Ripple. Da hat der Kern bei den zu erwarteten 150kHz natürlich > ordentlich Verluste. Also sollte ich mehr LEDs in Reihe schalten, um die Differenz zwischen Vin und VLeds zu verringern oder wie verringere ich den Ripple? Wie nah an die 24V für den Output kann ich denn bei einem solchen LED-Treiber gehen? Ich kann ja bestimmt nicht die gesamten 24V verwenden der Treiber braucht ja auch eine gewisse Spannung, oder? H. H. schrieb: > Und deine Stromverteilwiderstände sind erheblich zu klein. Wie dimensioniert man die? Ich meine wenn ich die größer wähle entstehen an diesen ja auch ziemlich große Verluste..da ich ein gesamtes LED-Panel betreiben will wäre die Verlustleistung extrem hoch:/
Peter D. schrieb: > Unter dem Kern gibt es kein Magnetfeld und demzufolge auch keine > Wirbelströme. Der Magnetkreis ist durch den Kern geschlossen. Alternative Naturgesetze...
Pascal H. schrieb: > H. H. schrieb: >> Also bei sechs in Reihe 17V. Aus 24V gibt das mit der Drossel etwa >> 0,5App Ripple. Da hat der Kern bei den zu erwarteten 150kHz natürlich >> ordentlich Verluste. > > Also sollte ich mehr LEDs in Reihe schalten, um die Differenz zwischen > Vin und VLeds zu verringern oder wie verringere ich den Ripple? > Wie nah an die 24V für den Output kann ich denn bei einem solchen > LED-Treiber gehen? Ich kann ja bestimmt nicht die gesamten 24V verwenden > der Treiber braucht ja auch eine gewisse Spannung, oder? Eine LED mehr wird gehen, sofern die 24V nicht unterschritten werden. Wie stabil sind die denn? > H. H. schrieb: >> Und deine Stromverteilwiderstände sind erheblich zu klein. > > Wie dimensioniert man die? Ich meine wenn ich die größer wähle entstehen > an diesen ja auch ziemlich große Verluste..da ich ein gesamtes LED-Panel > betreiben will wäre die Verlustleistung extrem hoch:/ So, dass 2-3% der Flusspannung der LEDs an ihnen abfallen. Und sorge dennoch für gute thermische Kopplung der LEDs.
:
Bearbeitet durch User
Angehängte Dateien:
H. H. schrieb: > Wie stabil sind die denn? So wie ich das laut Datenblatt bewerten kann scheint die Spannung ziemlich stabil zu sein. H. H. schrieb: > So, dass 2-3% der Flusspannung der LEDs an ihnen abfallen. Das wären bei 17V und 2% 0,68W bei 2A was ich ziemlich viel finde... H. H. schrieb: > Und sorge > dennoch für gute thermische Kopplung der LEDs. Damit meinst du einfach das Thermalpad unter der LED oder?
Pascal H. schrieb: > H. H. schrieb: >> So, dass 2-3% der Flusspannung der LEDs an ihnen abfallen. > > Das wären bei 17V und 2% 0,68W bei 2A was ich ziemlich viel finde... Verteilt auf viele Widerstände. > H. H. schrieb: >> Und sorge >> dennoch für gute thermische Kopplung der LEDs. > > Damit meinst du einfach das Thermalpad unter der LED oder? Nein. Sitzen die LEDs denn auf einer gemeinsamenen Platine? Dann wäre eine Alukernplatine sinnvoll. Weniger gut ist eine Kupferfläche auf der Oberseite für die Thermal Pads, und die Verbindungen dann auf der Unterseite. Pascal H. schrieb: > H. H. schrieb: >> Wie stabil sind die denn? > > So wie ich das laut Datenblatt bewerten kann scheint die Spannung > ziemlich stabil zu sein. Ich meinte die 24V vom Netzteil.
:
Bearbeitet durch User
H. H. schrieb: > Verteilt auf viele Widerstände. Also mehrere Widerstände pro LED-Strang anstatt nur einem? Das ändert ja nichts an der Verlustleistung ich hätte dann ja 0,68W pro LED-Strang... H. H. schrieb: > Nein. Sitzen die LEDs denn auf einer gemeinsamenen Platine? Dann wäre > eine Alukernplatine sinnvoll. Weniger gut ist eine Kupferfläche auf der > Oberseite für die Thermal Pads, und die Verbindungen dann auf der > Unterseite. Achso, ja genau die sind alle auf einer Platine. Es ist eine Alukernplatine. Mit Kühlrippen ist die Temperatur auf der Platine ca. 60-70°C bei voller Lichtstärke, was ganz in Ordnung ist denke ich. H. H. schrieb: > Ich meinte die 24V vom Netzteil. Ahh, ja die sind stabil. Ich verwende ein Meanwell Netzteil.
Pascal H. schrieb: > Es ist eine > Alukernplatine. Mit Kühlrippen ist die Temperatur auf der Platine ca. > 60-70°C bei voller Lichtstärke, was ganz in Ordnung ist denke ich. Die KK Temperatur kann schon grenzwertig sein. Schau in DB der LEDs: - welchen thermischen Widerstand die intern haben, - rechne nochmal ca 0,5 K/W dazu, für den Übergang der LED zum KK - wie hoch die maximale Chiptemperatur sein darf - bestimme die Verlustleistung einer LED Nun rechnest du aus, wie hoch die Chiptemperatur ist, wenn du 70° auf dem KK hast. Sicherheitshalber solltest du 10-20° darunter bleiben. Ob das in Ordnung geht, hängt immer davon ab, wie hoch die Betriebszeit ist. Für eine Hallenbeleuchtung, die 24/7 läuft, sind 50.000 Stunden schneller ran, als bei einer Taschenlampe die immer nur ein paar Minuten an ist.
Gerald B. schrieb: > Für eine Hallenbeleuchtung, die 24/7 läuft, sind 50.000 Stunden > schneller ran, als bei einer Taschenlampe die immer nur ein paar Minuten > an ist. Das ist der Punkt. Samsumg gibt für die LM301H folgende Werte an: Forward Current (Absolute Maximum Rating) 200mA Forward Current (Recommended) 65mA https://download.led.samsung.com/led/file/resource/2022/05/Data_Sheet_LM301H_CRI80_Rev.5.4.pdf Da finde ich die gewählte Bestromung mit 170mA ziemlich nah am Maximum. Die Verlustwärme ist erheblich und Effizenz und Lebensdauer gehen in die Knie. Sicherlich ok, wenn es etwa ein Suchstrahler ist und die €/Lumen eine Rolle spielen. Wenn du z.B. 2 der Panels parallel schaltest, liegst du bei 83mA pro LED. Das wäre eine gute Lösung mit hoher Effizenz (ca. 220lm/W) und deutlich niedriger Temperatur sowie hoher Lebensdauer.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.